术后谵妄前后定量脑电图变化：一项前瞻性、多中心队列研究

Quantitative Electroencephalogram Changes before and after Postoperative Delirium: A Prospective, Multicenter Cohort Study

作者信息Julia Van der A, Yorben Lodema, Lotus Ten Bosch, Anna B Van Heesch, Simone J T Van Montfort, Ilse M J Kant, Claudia Spies, Edwin Van Dellen, Arjen J C Slooter

PMID41805653

期刊Anesthesiology

发布时间2026-06-01

DOI10.1097/ALN.0000000000006026

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实验完整度

高

包含多中心前瞻性队列，术前和术后3个月两个时间点的EEG采集，并设置手术与非手术对照；对多种定量EEG指标进行线性混合模型分析，并有功能连接及区域探索。

主要模型

外科手术患者（≥65岁，无认知功能障碍）非手术对照（社区居住老年人）

重点核对

β频段（13-20 Hz）振幅包络相关（AECc）的基线组间差异（POD+ vs POD–） EEG记录时间：术前（基线）和术后3个月（或对照的相应时间） EEG处理条件：32电极，采样率5000 Hz，降采样至500 Hz，带通滤波（0.5-20 Hz）统计模型：线性混合模型，含中心、年龄、性别、时间点、分组及时间×分组交互项

摘要

背景：老年人在大手术后谵妄发生频繁，并与长期认知功能障碍相关。虽然术后谵妄（POD）在急性期表现出脑电图（EEG）变化，但定量EEG改变是否先于POD出现或持续存在仍不清楚。识别这些模式可能揭示长期认知功能障碍的风险标志物和机制。方法：在这项前瞻性、多中心队列研究中，对65岁或以上、无先前认知功能障碍、接受大型择期手术的患者在术前及术后3个月，以及非手术对照组，进行了EEG记录。作者分析了在急性谵妄期间表现出改变的定量EEG指标，即相对功率、基于相位和基于振幅的功能连接、频谱变异性和信号复杂度。使用线性混合模型评估时间、手术和POD对这些EEG指标的影响。结果：379名入组手术患者中，330名具有足够的EEG数据质量，其中59名（18%）发生POD。纳入了57名非手术对照作为参考。在基线时，未来发生POD的患者表现出显著较低的β振幅连接（β = –0.36；Pcorrected = 0.04）。其他EEG指标在基线上组间无显著差异。术后3个月，未观察到与POD发生或单纯手术相关的定量EEG特征的持续变化。结论：本研究确定术前较低的β振幅连接可能是POD的神经生理脆弱性的可能标志。然而，定量EEG指标没有显著的纵向变化，提示在该队列术后3个月，静息态EEG网络可能功能上恢复或代偿。

研究设计与受试者纳入

纳入适合的老年外科患者和对照，并收集基线临床数据。

前瞻性多中心队列，纳入≥65岁接受重大择期手术的患者（n=330）及非手术对照（n=57），进行术前临床评估（包括MMSE、ASA分级等）。

EEG数据采集与预处理

获取并处理静息态EEG数据，以计算定量EEG指标。

术前及术后3个月（或对照组基线后3个月）记录5分钟闭眼静息态EEG（32电极，10-20系统）。预处理包括查看伪迹、剔除坏导联、重参考、降采样至500Hz、带通滤波（0.5-20Hz）。

定量EEG指标计算

计算多种EEG指标以评估脑功能和网络特性。

计算相对功率（δ、θ、α、β频段）、峰值频率、功能连接（基于相位滞后指数（PLI）和振幅包络相关（AECc））、复杂度（近似熵）和频谱变异性。

统计分析

评估POD和手术对EEG指标的影响。

使用线性混合模型（LMM）比较POD+与POD–的基线差异、POD对纵向变化的影响（时间×分组交互）、以及手术组与对照组的纵向变化差异。

实验环节	名称	品牌	货号
EEG数据采集	BrainCap MR脑电帽	Brain Products GmbH	--
BrainVision记录软件	Brain Products GmbH	--
EEG数据预处理	MNE	--	--

实验环节

名称

品牌

货号

EEG数据采集

BrainCap MR脑电帽

Brain Products GmbH

BrainVision记录软件

Brain Products GmbH

EEG数据预处理

MNE

环节	核对要点
EEG采集	电极帽型号（BrainCap MR），采样频率（5000 Hz），电极阻抗（<5 kΩ），记录时长（5分钟），状态（清醒闭眼坐位）阅读提示：Materials and Methods, EEG Recordings, Selection, and Preprocessing
EEG预处理	重参考（平均参考），降采样（500 Hz），滤波（带通0.5-20 Hz），伪迹剔除标准（视觉检查）、插值通道数（>3剔除）阅读提示：Materials and Methods, EEG Recordings, Selection, and Preprocessing
定量EEG指标	频段定义（δ,θ,α,β），AECc计算方法（时间域正交化），ApEn参数（m=2，r=25% SD），频谱变异性窗口（2-s，50%重叠）阅读提示：Materials and Methods, qEEG Characteristics
统计分析	线性混合模型固定效应（中心、年龄、性别、时间、分组、交互），FDR校正范围阅读提示：Materials and Methods, Statistical Analysis

环节

核对要点

EEG采集

电极帽型号（BrainCap MR），采样频率（5000 Hz），电极阻抗（<5 kΩ），记录时长（5分钟），状态（清醒闭眼坐位）

阅读提示：Materials and Methods, EEG Recordings, Selection, and Preprocessing

EEG预处理

重参考（平均参考），降采样（500 Hz），滤波（带通0.5-20 Hz），伪迹剔除标准（视觉检查）、插值通道数（>3剔除）

阅读提示：Materials and Methods, EEG Recordings, Selection, and Preprocessing

定量EEG指标

频段定义（δ,θ,α,β），AECc计算方法（时间域正交化），ApEn参数（m=2，r=25% SD），频谱变异性窗口（2-s，50%重叠）

阅读提示：Materials and Methods, qEEG Characteristics

统计分析

线性混合模型固定效应（中心、年龄、性别、时间、分组、交互），FDR校正范围

阅读提示：Materials and Methods, Statistical Analysis

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